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ANSYS在岩土工程中的应用 [复制链接]

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离线yangxin546
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2010-08-28
— 本帖被 sunjun 从 岩土工程数值分析 移动到本区(2010-10-27) —
第一讲 简单的平面问题
下面是某网友做的ANSYS平面开挖隧洞的例子

/PREP7

k,1,0,0,
k,2,5.966,-0.642
k,3,5.255,2.896,
k,4,0,6
k,5,-5.255,2.896,
k,6,-5.966,-0.642
k,7,-5.82,-2
k,8,5.82,-2

MP,EX,1,14e9    
MP,NUXY,1,0.23
MP,DENS,1,2560
TB,DP,1,,,0
TBMODIF,1,1,1.2e6  
TBMODIF,1,2,47.7
TBMODIF,1,3,47.7

!开挖岩体单元,为便于进行开挖,故选取了两种单元
ET,1,PLANE42
KEYOPT,1,3,2
!周围岩体单元
ET,2,PLANE42
KEYOPT,2,3,2




!生成开挖轮廓
larc,2,4,3          
larc,4,6,5          
larc,3,5,4          
lstr,6,7            
lstr,7,8
lstr,2,8

lovlap,all

NUMMRG,kp, , , ,LOW
NUMCMP,KP  
NUMCMP,LINE

!将轮廓线叠合
lcomb,3,4,0
lcomb,6,5,0
lcomb,1,7,0

NUMMRG,kp, , , ,LOW
NUMCMP,KP  
NUMCMP,LINE

!生成周围边界
k,6,-30,-30
k,7,30,-30
k,8,30,30
k,9,-30,30          
lstr,6,7            
lstr,7,8
lstr,8,9
lstr,6,9

lstr,2,8            
lstr,3,9
lstr,4,6
lstr,5,7

!生成开挖面

al,1,2,3,4,

!生成围岩面
al,2,5,11,12
al,3,6,9,12
al,4,7,10,9
al,1,8,11,10


!隧道周边网格划分时的线段数
lsel,s,,,1,4,1

lesize,all,,,15,,,,,1
lsel,s,,,5,8,1

lesize,all,,,15,,,,,1


!围岩网格划分时的线段数

lsel,s,,,9,12,1

lesize,all,,,15,3,,,,1



!开挖材料属性赋予
asel,s,,,1
AATT,1, 1,1,,  

!围岩材料属性赋予
asel,s,,,2
AATT,1,1,2,,  

asel,s,,,3
AATT,1,1,2,,

asel,s,,,4
AATT,1,1,2,,

asel,s,,,5
AATT,1,1,2,,


!划分开挖单元
ASEL,S,TYPE,,1
mshape,0,2D      
mshkey,0  
AMESH,ALL,

!划分围岩单元

ASEL,S,TYPE,,2
mshape,0,2D      
mshkey,1  
AMESH,ALL,


FINISH

/SOLU
ANTYPE,STATIC,NEW

NLGEOM,ON!大变形选项开
NROPT,FULL
SSTIF,ON!应力刚化,几何非线性

!施加边界条件,底边固定.四边梯形载荷.

LSEL,S, , ,5
DL,ALL, ,all,0
lsel,s,,,7
sfl,7,pres,10.83e6
lsel,s,,,8
sfl,8,pres,18.76e6,17.84e6
lsel,s,,,6
sfl,6,pres,18.76e6,17.84e6

ALLSEL,ALL


ACEL,0,10,0

TIME,1
DELTIM,0.025,0.0001,0.05!第一个时间步长,最小时间步长,最大时间步长
AUTOTS,ON!自动时间步,计算每个子布的最优时间步长,以采用较少资源获得有效解
LNSRCH,ON!线性搜索
PRED,ON!非线性分析预测器,加速收敛,在非线性响应相对平滑时效果显著

!初始地应力计算

allsel,all
solve


!!开挖模拟
ESEL,S,type,,1

EKILL,ALL


ALLSEL,ALL
TIME,2
SOLVE
附件: (资)经典平面模板.txt (3 K) 下载次数:59
离线yangxin546

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只看该作者 1楼 发表于: 2010-08-28
附个人点评
这个例子如果新手看懂的话,基本上可以明白怎么模拟开挖——即生死单元中的EKILL
但这个例子也有两个缺陷,一是开挖后没有减去重力场产生的位移,导致位移结果不对
二是应力释放问题
应力释放在采矿等工程中大多可以不用考虑,在隧道施工中大多要考虑。
首先得明白有限元怎么模拟开挖,开挖=重力场+开挖区域重力场的反力,结果就是开挖区域应力=0,其它区域应力重分布。
那么开挖区域的边界的应力释放百分之一般是40-80时候,隧道要加支护,也即是开挖边界没有释放到0之前加了支护,这就是应力释放的问题。
离线yangxin546

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只看该作者 2楼 发表于: 2010-08-28
1楼的例子可以看应力,要解决位移的问题,本人有个拙劣的方法,即应力看一楼,保存一个文件;
位移呢在1楼后面加上
/post1
lcdef,1,1
lcdef,2,2
lcase,2
lcoper,sub,1
esel,s,live
即可,该命令是用第二工况减去第一工况,虽然有些程序误差,大概10-5,但基本上可以达到模拟位移的效果,但注意减去后,应力就不对了,所以应力看一楼,位移看2楼,方法可能不好,但基本万能。
另外,应力释放问题,也可以通过加节点力问题解决。
离线zhoubin22222

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只看该作者 3楼 发表于: 2010-08-28
好资料啊,谢谢楼主分享!!谢谢分享,谢谢!!!
离线g2008187

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只看该作者 4楼 发表于: 2010-11-17
好资料正好参考
土木人生
离线lkxiao

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只看该作者 5楼 发表于: 2011-03-10
好资料  学习了
离线小丹丹5

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只看该作者 6楼 发表于: 2011-03-31
不错的资料,正好用到。
离线zhiding

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只看该作者 7楼 发表于: 2011-04-13
学习中,谢谢啊
天天进步一点点
离线713qu

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只看该作者 8楼 发表于: 2011-04-22
想问一下一楼,“开挖区域边界的应力释放百分之一般是40-80时候,隧道要加支护,也即是开挖边界没有释放到0之前加了支护”这一点在ansys中怎么体现呢?

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只看该作者 9楼 发表于: 2011-08-23
谢谢楼主!
虚心请教,虚心学习,学知不足
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